关键词:轨检仪;常用;精度高;线路检查;效率高
前 言:准池铁路北起大准铁路外西沟站,南至朔黄铁路神池南站,正线全长180Km,为1级双线电气化铁路,设八里铺站区、高家堡站区、卧厂站区,支线10.4Km,道岔59组,桥梁97座(49741.5延米),隧道24座(39295.5延米)。根据线路检查的实际需要,设置南草场检查工区、向阳堡检查工区及小北岔检查工区共3个检查工区和沿线每8-15Km设置1个维修工区共设15个维修工区(其中中铁十五局管段内共8个维修工区),各检查工区每月对管段内的线路检查一遍。
1 轨检仪结构、检测原理及相关技术参数
轨检仪由大梁、侧臂、推杆、坚固性笔记本、水平(轨距)精测机构、真轨距测量机构、有线无线双端口、惯性组合精测平台、内置电池、电磁屏蔽、夜间照明装置、有线(无线)双端口、夜间照明装置等部位组成;轨检仪是以钢轨顶面、工作边(顶面下16mm处)作为检测对象,以高精度倾角传感器和高精密陀螺仪等测量装置实现轨道几何状态数据采集,以专业应用软件实现线路数据管理和数据分析;凡是钢轨顶面、钢轨工作边(顶面下16mm处)异常区段均可能影响小车检测的准确性;检测是以每0.125米为单位进行数据密集型采集;轨检仪的检测项目:轨距、水平(超高)、三角坑、轨距变化率、左右轨向、左右高低、正矢和里程。
2 轨检仪的管理及使用注意事项
(1)日常由3个检查工区负责使用轨检仪推行线路检查、保管保养与维修,由检查工队负责人负责每月检查任务的制定并必要时联系厂家组织轨检仪操作方面的业务培训。(2)轨检仪上道作业,以检查工区为单位,设1名现场负责人、1名推机手、1名观察者、1名现场防护,2名远端防护,推机手负责操作仪器,观察者负责异常数据的人工复核及上下道抬机,防护员负责配齐防护用品,按照《安规》的规定,及时通知作业人员在避车台、避车洞内躲避列车。(3)轨检仪按照《安规》有关轻型车辆的使用安全要求办理,只准在白天上道使用,可利用列车运行间隔推行检查。(4)推行过程中应保持匀速前进,速度不宜太快,以保持在3-5km/h为宜,遇钢轨不均匀磨耗、轨面掉块和钢轨鱼鳞伤地段应减速匀速前进,过大轨缝出现较大振动时,后拉设备20米后等待20秒后待设备陀螺仪自动校正后方能继续检测作业;走行过程中应认真观看屏幕,校对公里标或百米标,尤其曲线始终点认真核对里程;(5)在检测过程中,避免轨检仪的所有轮子被撞击(特别是在平交道口和道岔处),严禁在非铁道上推行,不得在轨检仪大梁上放置超过5KG重物,否则严重影响精度。(6)长大隧道推行轨检仪的处理:由于隧道内对讲机信号不良,对长隧道和特长隧道要求推行轨检仪必须放置在天窗内作业,一般性的隧道要求在两端隧道口设置远端防护,在隧道中间增设中间联络员,确保列车通过前2Km能提前下道。(7)应做好日常维护保养工作:轨检仪每次使用完后必须擦净轨检仪上的污物,尤其是对各走行轮、测量轮、里程轮,一定要处理干净,并注油防止生锈,并且检查各部件有无缺陷,用工具紧固各部件螺栓;轨检仪允许在小雨天气推行,但是为了轨检仪的使用寿命,应采取适当的防护措施,重点使测量臂(陀螺仪部分)、大梁连接处使用防雨罩进行防护,测量使用完毕后将小车测量臂、大梁、军用笔记本放在室内晾干,擦拭,再进行装箱;
3 检测数据管理应用
(1)轨检仪检测数据要求做到当天检测、当天存储、当天分析,在电脑上做到数据保存与分析,原始数据必须以电子版的形式保存2年。推行过程中将检查出的轨道允许偏差达到临时补修管理值的地点和需立即整修的设备病害立即电话通知维修工区;当日填发电子版《病害整修通知单》,通知维修工队和维修工区,并上报检查工队。
(2)推行线路完成后,检查工区必须将检查结果立即以超临补病害整修通知单和超保养病害整修通知单的形式发至维修工区,工区接到病害整修通知单后必须及时安排整治,超临补地段病害整修不超过6小时、其他病害整修不超24小时,整修完成后将整修结果以书面形式报至维修工队,一式2份,工队存档一份,工区存档一份。
(3)检查工队每月上报生产技术科电子版检测分析报告,作为生产维修工作安排依据。内容包括轨检仪数据分析统计、各工区重点维修地段(包括涂红色标示出重复出现段落里程)、全线超限数量对比,道岔状态分析,桥隧涵建筑物及其附属重点问题汇总等需要安排整修的项目等。(4)自2018年9月开始,每月通过对轨检仪检查出的数据进行分析,结合上一周期的数据报表进行仔细对比,合理确定线路最薄弱地段,每月以1-2Km作为一个重点段落进行保养修安排,组织各维修工区对薄弱地段进行“集中修、天窗修、保养修”,全面有针对性整修线路设备病害,提高线路质量,确保列车平稳安全运行。具体案例一:准池铁路自2014年开通运营以来,已经运营6年之久,大轨缝、重轻伤钢轨、接头翻白、小半径曲线磨耗等各种病害尤为常见。2018年12月25日轨检车在上行K175+483-K178+853发现轨距Ⅰ级分超限63处,接到通知后,工队立即安排人对该地段进行了全面检查,并推行了轨检仪,节选数据如下:
经现场调查和各项测量:挡肩、扣件无缺失、破损、失效及严重磨耗,经抽查扣件的扣压力均在80-150N.m范围内,调高垫板最厚垫入厚度为6mm,通过测量曲线上股钢轨侧面最大磨耗为3.57mm,初步分析轨距增大原因有三:1)从轨检车波形图的速度可看出,列车有制动减速和加速过程,k177+224速度为52km/h、k178+180速度为4km/h、k178+853速度为23km/h,轨检仪推出来的轨距数据和人工实际测量的轨距数据相差在2mm以内,轨检车测量出的数据比轨检仪和人工测量的数值普遍偏大2-4mm;2)该段线路位于600m小半径曲线范围内,因通往该区段的上行重载列车即将进入神池南站,经常机外停车,致使上行重载列车通过该区段时多数情况是在制动停车,故加大了列车车轮对钢轨的摩擦,产生钢轨侧面磨耗,导致轨距增大。3)该段曲线在2018年秋季集中修时进行了打磨列车钢轨打磨作业,当时打磨后钢轨肥边并未完全打磨掉,也未完全掉落,在一段时间的运行后,通过列车车轮碾压使得肥边掉落,导致轨距增大。最终安排工区对照实测数据对该地段进行拨道调整,消除了该段的1级分。具体案例二:选取井坪工务工区K106+584-K106+966圆曲线上一段超保养报表作为分析对象,本段线路检测发现12处正矢连续差超限,1处正矢最大值与最小值差超限、1 处水平超限。轨距、轨距变化率、高低和轨向良好,采用人工现场拉弦线检测,发现每处正矢桩点处的正矢偏差值都在超保养标准范围内,而个别非桩点处的正矢偏差值却超过了超保养标准范围,这说明平时我们都非常重视对线路上的轨距、轨距变化率、高低、水平、三角坑、轨向及桩点处的正矢情况进行保养,而忽略了非桩点处的正矢情况,忽略了对正矢连续差及最大值与最小值差的关注。利用轨道检查仪正好可以很好的做到对非桩点处正矢的维修养护。
4 取得的社会经济效益
(1)自2018年9月投入使用以来,累计检测线路6559Km,由于取代传统的使用道尺、拉弦线、用肉眼观察等检测方式,大大提高了检测精度,减少了人为因素影响,同时推行轨检仪过程中因仪器具有超限报警功能,能够及时发现病害部位及病害里程,确保超临补病害在6小时以内(其它病害在24小时内)解决,稳步推进了检修分离体制改革。(2)保证了作业安全同时节省了检查劳力。由于在线路上推行轨检仪作业是以检查工区为单位进行成建制的作业,设置了驻站防护与远端防护,结合现场防护,设置了2道安全防护屏障,确保了作业安全;轨检仪正常使用每天可检测20公里作业,按照5个人检查,平均每人检测4公里,如果人工检查按照1.5Km/天,需要投入劳力14人,按此推算准池线全年可节约劳动力900个工天,每个工人每天按150元考虑,可节约费用13.5万元。(3)稳步提高了线路质量,轨检仪是以0.125米一个点每米8个点进行检测,数据具有连续性、稳定性、可靠性,检查密度大,有利于线路病害分析和查找,合理安排线路维修保养工作,提高线路设备质量。(4)有利于网络化办公。检测数据可实现计算机管理,利用专业的计算机软件,导出放大后的本周期波形图、超临补报表、超保养报表,利用钉钉、微信、QQ、邮箱等网络化传输,用电脑进行数据分析处理,分析结果具有客观性、科学性,同时由于原始数据不可更改,利于专业技术人员随时复核、对比、分析,大大提高了检测的权威性。(5)静态线路检查与动态线路检查相结合,确保检查结果的权威性;动态轨检车(机车添乘仪)等方式检查完之后,每月都有各维修工区TQI值的排行榜,这与用静态轨检仪检查结果基本相符,另外对个别有出入的数据(如轨距、水平、高低),采用静态检查结果比照分析,可以有效避免动态检查的错漏项。
结束语:
由于采用轨检仪检测线路并指导线路维修保养,线路TQI值下降明显,截止到2020年1月31日,管内全年线路轨道优良率达99.9%;管内上行年均TQI平均值8.05、下行7.236,圆满完成检测和维修任务,上级建设单位对此评价很高。因根据超临补(超保养)、曲线检查数据报表能够更加从容的有针对性的安排线路维修保养工作,另外由于检修分开,检查工区对线路检查细致、发现问题全面,很好的起到了“异体监控,专业检查,全面细化”的目的,实现检查维修优化互控、设备质量均衡提高的目标。故轨检仪是为了适应铁路数字化发展和检修养体制改革的需要发展起来的设备,是轨道检测科学技术进步的体现。?
参考文献:
(1)中华人民共和国铁道部《铁路线路修理规则》2019版.
(2)中国铁路总公司《普速铁路工区安全规则》2014版.
(3)TB/T3147-2012 《铁路轨道检查仪》标准.
论文作者:王刚强
论文发表刊物:《建筑实践》2020年1月1期
论文发表时间:2020/5/7